År 1873 sammanfattade den brittiske matematikern Maxwell ekvationen för det elektromagnetiska fältet - Maxwells ekvation.Ekvationen visar att: elektrisk laddning kan producera elektriska fält, ström kan producera magnetfält, och det föränderliga elektriska fältet kan också producera magnetfält, och det förändrade magnetfältet kan producera elektriskt fält, vilket förutsäger förekomsten av elektromagnetiska vågor.
Fjorton år senare, 1887, designade den tyske fysikern Heinrich Hertz den första antennen för att testa förekomsten av elektromagnetiska vågor.Trådlös kommunikation började 1901 när den italienske fysikern Gulimo Marconi använde en stor antenn för att kommunicera över hav.
Antennens grundläggande funktion: Den används för att omvandla högfrekvent ström (eller guidad våg) energi till radiovåg och överföra den till rymden enligt förutbestämd fördelning.När den används för mottagning omvandlar den radiovågsenergi från rymden till högfrekvent ström (eller guidad våg) energi.
Därför kan antennen betraktas som en styrd våg och strålningsvågomvandlingsanordning, är en energiomvandlingsanordning.
Antennförstärkning
En viktig egenskap hos en antenn, oberoende av om den används för att sända eller ta emot, är antennförstärkning.
Vissa antennkällor utstrålar energi lika i alla riktningar, och denna typ av strålning kallas isotrop strålning.Det är som att solen strålar ut energi åt alla håll.Vid ett fast avstånd kommer solenergin som mäts vid valfri vinkel att vara ungefär densamma.Därför anses solen vara en isotrop radiator.
Alla andra antenner har motsatt förstärkning till en isotrop radiator.Vissa antenner är riktade, det vill säga mer energi sänds i vissa riktningar än i andra.Förhållandet mellan energin som utbreder sig i dessa riktningar och energin som antennen inte utbreder sig i riktning kallas förstärkningen.När en sändarantenn med en viss förstärkning används som mottagningsantenn kommer den också att ha samma mottagningsförstärkning.
Antennmönster
De flesta antenner sänder ut mer strålning i en riktning än i den andra, och strålning som denna kallas anisotropisk strålning.
Antennens riktverkan hänvisar till förhållandet mellan det relativa värdet av antennstrålningsfältet och den rumsliga riktningen under villkoret av samma avstånd i det bortre området.Antennens fjärrfältsstyrka kan uttryckas som
Var, är riktningsfunktionen, oberoende av avstånd och antennström;Är azimutvinkel respektive stigningsvinkel;Är vågtalet och är våglängden.
Riktningsfunktionen representeras grafiskt som antennens riktningsgraf.För att underlätta ritningen av planet, den allmänna ritningen av de två ortogonala huvudplansriktningarna.
Antennmönster är en grafisk representation av den rumsliga fördelningen av antennutstrålad energi.Beroende på applikation ska antenner bara ta emot signaler i en riktning och inte i andra (t.ex. TV-antenner, radarantenner), å andra sidan ska bilantenner kunna ta emot signaler från alla möjliga sändarriktningar.
Den önskade riktningen uppnås genom den riktade mekaniska och elektriska strukturen hos antennen.Direktivitet indikerar mottagnings- eller sändningseffekten av en antenn i en viss riktning.
Två olika typer av grafik kan användas för att plotta antennorientering – kartesiska och polära koordinater.I en polär graf projiceras punkten på koordinatplanet längs rotationsaxeln (radie), och strålningens polära graf mäts.Som visas på bilden nedan.
Om det maximala värdet för den rumsliga orienteringsgrafen är lika med 1, kallas orienteringsgrafen den normaliserade orienteringsgrafen och motsvarande orienteringsfunktion kallas den normaliserade orienteringsfunktionen.Emax är det elektriska fältets intensitet i riktning mot den maximala strålningen, medan är det elektriska fältets intensitet i riktning mot samma avstånd.
Riktningsdiagrammet för förhållandet mellan effekttätheten och strålningsriktningen kallas effektriktningsdiagrammet.
Posttid: 2023-02-14
